Investigación del metabolismo de la treonina de Echinococcus multilocularis: la treonina deshidrogenasa como un posible objetivo farmacológico en la equinococosis alveolar

Resumen La equinococosis alveolar (EA) es una enfermedad zoonótica grave causada por la etapa metacestoide de la tenia del zorro Echinococcus multilocularis. Recientemente demostramos que las vesículas metacestoides de E. multilocularis capturan grandes cantidades de L-treonina del medio de cultivo que no fueron almacenadas ni sobreutilizadas para la síntesis de proteínas. Esto nos motivó a estudiar el efecto de la L-treonina en el parásito y cómo se metaboliza. Establecimos un nuevo ensayo de crecimiento de vesículas metacestoides con una lectura automatizada, que mostró que el tratamiento con L-treonina llevó a un incremento significativo del crecimiento del parásito. Además, la L-treonina aumentó la formación de nuevas vesículas metacestoides a partir de cultivos celulares primarios del parásito, en contraste con el análogo no proteogénico de la treonina, 3-hidroxynorvalina. El rastreo de U-13C-L-treonina y metabolitos en vesículas metacestoides y en el medio de cultivo resultó en la detección de etiquetado U-13C en aminoacetona y glicina, lo que indica que la L-treonina fue metabolizada por la treonina deshidrogenasa (TDH). Además, la detección de 13C2-glutatión sugirió que las vesículas metacestoides de E. multilocularis sintetizan glutatión a través de glicina derivada de L-treonina. La metabolización de treonina mediada por EmTDH en la etapa metacestoide de E. multilocularis fue confirmada aún más por PCR en tiempo real cuantitativa, que demostró una alta expresión de emtdh en vesículas metacestoides cultivadas in vitro y también en muestras de metacestoides obtenidas de animales infectados. EmTDH fue enzimáticamente activa en extractos de vesículas metacestoides. Así, se evaluaron los fármacos disulfiram, myricetina, quercetina, sanguinarina y siete carboxamidas de quinazolina para la inhibición de EmTDH expresada recombinante, y los inhibidores más potentes, disulfiram, myricetina y sanguinarina, fueron probados adicionalmente por su actividad contra las vesículas metacestoides de E. multilocularis y células parasitarias primarias. La sanguinarina exhibió una actividad in vitro significativa y se determinaron los valores de IC50 para vesículas metacestoides, células parasitarias primarias, así como para células de mamíferos. Nuestros resultados sugieren que el tratamiento con sanguinarina debería ser evaluado más en vivo empleando modelos de ratón adecuados para EA. Además, el ensayo de EmTDH podría servir como una plataforma de descubrimiento basada en objetivo y de alto rendimiento para nuevos compuestos anti-equinocócicos.